CC BY
3
в различных единицах приоритетных переменных с максимальным вкладом в формирование конкретной патологии. В этом плане представляется целесообразным осуществление регуляризации параметров модели, т. е. расчет частных коэффициентов регрессии не для абсолютных значений переменных, а относительно «нормализованных» величин факторов, а именно приведенных к ПДК (или нормативу). В этом случае ограничения в интерпретации параметров модели нивелируются. Анализ моделей с их регуляризацией позволил в виде приоритетных показателей качества питьевой воды выделить следующие: содержание взвешенных веществ, железа, фенола, марганца, никеля, хрома, нефтепродуктов, трудноокисляемых органических веществ.
Таким образом, использованные приемы математического моделирования позволяют, несмотря на определенные допущения и ограничения, существенно расширить и углубить гигиенический анализ и постановку задач в области развития дальнейших исследований по изучению влияния реальной нагрузки загрязнений на здоровье населения и сформулировать требования к математическим моделям, аппроксимирующим исследуемые зависимости. Для принятия конкретных, гигиенически обоснованных водоохранных решений математические модели должны адекватно описывать патологический процесс формирования заболеваемости с водно-химической этиологией у населения в целом или половозрелых контингентов риска. В этой связи высокую надежность в интерпретации данных математического моделирования можно получить на основе традиционного регрессионного анализа причинно-следственных взаимосвязей с абсолютно идентифицированной этиологией заболеваемости (флюороз, метгемоглобине-мия, ангиосаркома и др.), обусловленной специфическим воздействием химических факторов воды, в том числе на пороговом уровне.
Многочисленными экспериментальными исследованиями подтверждается определенная сопряженность спектра токсикологических проявлений при специфическом и неспецифическом действии химических факторов воды, особенно в области пороговых и подпороговых уровней. В этих условиях регрессионные многофакторные модели с линейной аппроксимацией могут быть использованы с определенной степенью допущений. В частности, в области пороговых или подпороговых уровней воздействия исследуемых факторов надежная интерпретация результатов моделирования может быть получена только при высокой степени его достоверности и адекватности этиона-тогенетическим процессам. Последнее определяется также целями экстраполяции полученных результатов на недостаточно исследованные экспериментальные области при обосновании теоретических и методических основ оценки комбинированного действия и проверке надежности гигиенических нормативов в условиях многофакторной нагрузки.
Литература
1. Вычислительные процессы и системы.—Вып. 3 / Под ред. Г. И. Марчука.—М., 1935.
2. Дрейлер И., Смей Г. Прикладной регрессионный анализ: Пер. с англ.— М., 1987.
3. Зуев С. М. Математические модели заболеваний и анализ экспериментальных данных.— М., 1987.
4. Hoffman G. W., Cooper-Willis A.. Chow М. // International Conference Proceedings.—Berlin, 1986,—P. 15—31.
Поступила 13.. 1.89
Summary. Hygienic aspects of building and analysis of mathematical models of the relationship water chemical stress — health of the population are presented in the article. The developed methodological approaches are approved at the example of two water objects — sources of centralized water supply of a big industrial city in the West Urals. The proposed methods of mathematical modelling make it possible to significantly broaden and deepen hygienic analysis and tasks for the development of futher studies in the field of investigation of health effects of actual body burden of pollutants.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1991 УДК 614.777:613.311-074
В. В. Цапко, Р. к. Г акал, И. В. Миронец, Н. Б. Булыга, В. И. Ляшенко, Г. А. Рочняк, Н. В. Мартыщенко, В. С. Коновалов, Л. А. Малахова
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КЛЕЕВЫХ КОМПОЗИЦИЙ, ПРЕДЛОЖЕННЫХ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В ПРАКТИКЕ ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Республиканский научный гигиенический центр, Киев
Проведено гигиеническое изучение и определены возможность и условия применения в водоснабжении клеевых композиций «Спрут-4У», «Спрут-9М» на основе жидкого натриевого стекла и эпоксикаучука.
Изучаемые клеевые композиции предназначены для применения в практике хозяйственно-питье-
вого водоснабжения для склеивания водопроводных труб и в качестве антикоррозионных покрытий. Применение клеевых композиций, обладающих хорошими противокоррозионными свойствами, позволит получить значительный экономический эффект (за счет увеличения сроков эксплуатации водопроводных труб, экономии металла) и
улучшить качество питьевой воды (исключение коррозии), что положительно скажется на состоянии здоровья населения.
Из рецептуры клеевых композиций известно, что в их состав входит большое число различных органических веществ, которые могут мигриро-
«*
вать в контактирующую с ними воду и изменять ее качество [1—5], а также отрицательно влиять на здоровье водопотребителей. Поэтому необходимо было с гигиенических позиций научно обосновать возможность применения изучаемых клеевых композиций в хозяйственно-питьевом водоснабжении, установить закономерности формирования качеств питьевой воды и выявить ее влияние на живой организм.
Санитарно-химические исследования проводили в соответствии с «Методическими указаниями по гигиеническому контролю за изделиями из син-■' тетических материалов, предлагаемых для использования в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения».
Ф Влияние клеевых композиций на физико-химические свойства воды изучали в лабораторных условиях. Клеевые композиции наносили на металлические пластины. После предварительной отмывки их помещали в стеклянные аквариумы с дехлорированной водопроводной водой. Контролем служила такая же вода без клеев. Соотношение изучаемого материала и воды составляло 1:2, т. е. каждый литр воды контактировал с 500 см2 клеевой композиции.
Отбор проб воды (1 л) для исследования проводили в течение 30 сут (тотчас, на 1, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 25 и 30-е сутки). В течение всего эксперимента площадь соприкасаемого материала с водой оставалась неизменной.
Химический состав клеевых композиций:
— клей «Спрут-4У» [основа клея — раствор по-либутилметакрилата в смеси растворителей ме-тилметакрила и бутилметакрилата с добавлением
4 диметиланилина, полифторированного спирта П-2 (теломер Г1-2) и аэросила марки ХМ-1; продукт АТЖ — смесь 2,4-2,6-толуилендиизоцианата, ал-лилового спирта, хлористого бензоила, паста перекиси бензоила в диметилфтолате];
— клей «Спрут-9М [основа клея — ненасыщенная смола Г1Н-609-21 М в смеси растворителей диметилметакрил'ата триэтиленгликоля с добавлением ускорителя НК-1 (стирольный раствор) КЭГ1-1 и фторированного спирта; продукт АТЖ-М — смесь макродиизоцианата, толуилен-диизоцианата, аллилового спирта, хлористого бензоила; перекиси метилэгиленкетона];
— клеевая композиция на основе жидкого натриевого стекла (жидкое натриевое стекло — 30 г, полиизоцианат марки Д —30 г, трихлорэтилфос-фат — 30 г, отход производства левомицетина — Юг);
— клеевая композиция на основе эпоксикау-чука (эпоксициановая смола по ГОСТу 10587—84,
олигобутодиеновый каучук с концевыми карбоксильными группами по ТУ 38-103-327—76; олиго-эфирэпоксид по ТУ 0,5-221 № 729—85; лапроксид 730; моноцианоэмильдиэтилентриамин по ТУ 6-05-1863).
Общий санитарно-химический анализ воды проводили по общепринятым методикам с определением запаха, привкуса, цветности, рН, группы азота, общей жесткости, щелочности, хлоридов, сульфатов, окисляемости. Из специфических показателей определяли летучие компоненты, входящие в рецептуру исследуемых клеев, а также продукты их распада. Для установления наличия в воде компонентов клеевых композиций применяли газохроматографические методы анализа.
Для изучения влияния различных образцов клеев на микрофлору питьевой воды были поставлены 3 серии опытов. Методически это осуществлялось следующим образом: в стеклянные емкости наливали дехлорированную воду в объеме 800 мл для каждого образца клеевых композиций и контаминировали ее микрофлорой кишечника человека для получения исходного обсеменения от 10 до 103 клеток/мл. Затем в каждый сосуд помещали металлическую пластину с нанесенной с обеих сторон клеевой композицией. Контролем служил сосуд с водой без материала. Исследования проводили при комнатной температуре на рассеянном свету. Исследуемую воду в объеме 1 мл помещали в чашки Петри, заливали 1,5% мясопептонного агара, расплавленным и охлажденным до 45 °С. Чашки с посевами инкубировали в термостате при 37 °С, через сутки проводили учет количества выросших колоний микроорганизмов и рассчитывали средний результат общей микробной обсемененности (ОМО) в 1 мл.
Определение ОМО во всех трех сериях опытов проводили по схеме: тотчас, через 1, 3, 5, 7, 10 сут.
Для исследования влияния питьевой воды, контактирующей с клеевыми композициями, на организм теплокровных животных был проведен 6-ме-сячный санитарно-токсикологический эксперимент .. на_белых беспородных крыеах--самцах. В опыт было взято 45 животных, которых распределили на 3 группы (по 15 животных в каждой группе). 1-я группа животных получала воду, контактирующую с клеевой композицией на основе жидкого стекла, 2-я — на основе эпоксикаучука, 3-я группа служила контролем. При выборе тестов руководствовались данными литературы о свойствах компонентов, входящих в рецептуру клеевых композиций, а также сведениями о методике изучения полимерных материалов, используемых в питьевом водоснабжении [2, 5].
В работе были использованы следующие показатели функционального состояния организма подопытных животных: морфологический состав периферической крови, активность холинэстеразы в крови, активность аланин- и аспартатамино-трансферазы в сыворотке крови, содержание ДНК и РНК, а также гликогена в печени. Все ре-
зультаты исследований были обработаны статистически и приведены в соответствие с Международной системой единиц СИ. По окончании эксперимента животных забивали методом дека-питации, а их органы подвергали патоморфоло-гическим исследованиям. Фиксацию органов и приготовление препаратов для гистологических исследований осуществляли по общепринятой методике.
Проведены также исследования по выявлению возможных отрицательных последствий влияния экстрагируемых из клеевых композиций веществ на структуру и функцию генетического аппарата.
В процессе скрининга мы использовали следующие тест-системы: полиморфизм белков различных организмов; двигательную активность аквариумных рыб; ускорение старения дрозофил; кате-холаминовая система как гетеротропный фактор.
На основании результатов исследований установлено, что клеевые композиции «Спрут-4У» и «Спрут-9М» с первых же суток контакта с водой резко ухудшают ее качество. На 10-е сутки эксперимента вода в опытных аквариумах приобрела неприятный запах и привкус интенсивностью 4 балла, цветность достигла 180—190° (контроль 18°), окисляемость увеличилась до 446—476 мг Ог/л (контроль 7,2 мг О2/Л), азот аммиачный — до 4,65—4,75 мг/л, нитратный — до 0,5—1 мг/л, нитритный — до 0,175—0,25 мг/л, концентрация железа возросла до 1,94 мг/л. В аквариумах выпал хлопьевидный осадок желто-зеленого цвета, исследуемый материал (пластины) покрылся слоем ржавчины. Все это указывает на то, что из клеевых композиций «Спрут-4У» и «Спрут-9М» в контактирующую с ними воду мигрируют их составляющие, т. е. происходит деструкция клеев и в воду переходит целый ряд органических соединений: ацетальдегид, метанол, амиловый спирт и др. Выделение органических веществ из клеев увеличивается в течение первых 3 сут, после чего содержание их в анализируемой воде стабилизировалось. Однако оно превышало установленные для них ПДК в воде водоемов в 10—100 раз.
Физико-химические исследования проб воды, контактирующей с клеевыми композициями на основе жидкого натриевого стекла и эпоксикаучука, позволили установить, что запах воды в пробах не превышал 2—3 баллов, привкус не обнаружен, цветность не изменялась. Наблюдались незначительные колебания в содержании азота аммиачного (от 0,1 до 0,16—0,25 мг/л), нитритного (от 0,009 до 0,03 мг/л), нитратного (от 0 до 0,1 мг/л), но они имели место и в контрольных пробах. Реакция среды образцов воды, контактирующей с клеем на основе жидкого натриевого стекла, изменялась в щелочную сторону от 7,6 до 8,8 ед. рН, общая жесткость к концу эксперимента снизились до 0,5 мг-экв/л, а содержание гидрокарбонатов повысилось до 451,4 мг/л. Изменение рН опытных образцов воды, по нашему мнению,
связано с миграцией гидрокарбонатов из этой композиции, уменьшение общей жесткости — с поглощением ионов кальция и магния пластификатором, входящим в состав клея.
В пробах воды, контактирующей с клеевой композицией на основе эпоксикаучука, реакция среды практически не изменялась. Содержание гидрокарбонат-ионов, солей кальция и магния, хлоридов, сульфатов существенно не отличалось от такового контрольных проб.
Вместе с тем окисляемость опытных образцов воды обеих композиций увеличивалась, начиная со 2-й суток эксперимента, и на 30-е сутки составляла 6,8—7,4 мг О2/Л (контроль 4,3 мг Ог/л). Это незначительное увеличение перманганатной окисляемости происходит за счет вымывания из исследуемых клеев органических соединений, хотя их концентрации не превышали установленных ПДК вредных веществ в воде.
Таким образом, результаты физико-химических исследований показали, что питьевая вода, контактирующая с клеевыми композициями «Спрут-4У», «Спрут-9М», не отвечает требованиям ГОСТа 2874—82 «Вода питьевая» и будет оказывать вредное влияние на здоровье населения. Указанные клеевые композиции не могут быть использованы в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Клеевые композиции на основе жидкого натриевого стекла и эпоксикаучука не изменяют физико-химические свойства воды, которая соответствует требованиям ГОСТа 2874—82 «Вода питьевая».
Так как в санитарно-химических исследованиях выявлено, что вода, контактирующая с клеевыми композициями «Спрут-4У» и «Спрут-9М», не отвечает гигиеническим требованиям, дальнейшие исследования мы проводили с клеевыми композициями на основе натриевого стекла и эпоксикаучука.
Установлено, что композиции на основе жидкого натриевого стекла и эпоксикаучука способствуют развитию сапрофитной микрофлоры в контакти-руемой воде. Употребление воды, контактирующей с клеевой композицией на основе жидкого натриевого стекла, вызывает повышение активности холинэстеразы в крови, а также аланинамино-трансферазы в сыворотке крови, что свидетельствует о проницаемости биомембран органелл печени и почек. Кроме того, употребление животными воды, контактирующей с указанной композицией, приводит к увеличению содержания РНК и ДНК в печени, изменениям в гистологической структуре внутренних органов. Эти изменения можно объяснить влиянием на организм таких мигрирующих в воду соединений, как хлорметанол, аллиловый спирт, стирол и др. Хотя эти компоненты поступают в воду в концентрациях ниже ПДК, в комплексе они могут оказывать неблагоприятное действие на организм.
Употребление воды, контактирующей с клеевой
композицией на основе эпоксикаучука, не приводит к отрицательным сдвигам в организме животных.
Настои указанных клеевых композиций не оказывают значительного дестабилизирующего влияния на организм, которое могло бы способствовать поломке генетического аппарата.
Таким образом, клеевая композиция на основе эпоксикаучука не ухудшает качества контактирующей с ней воды, а употребление этой воды подопытными животными не оказывает отрицательного влияния на организм. Указанная композиция может быть рекомендована для использования в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Однако, учитывая, что клеевая композиция на основе эпоксикаучука может активизировать развитие сапрофитной микрофлоры в воде, надлежит
при застойных явлениях обеспечить хорошую промывку системы и при необходимости прибегать к контактному хлорированию.
Все остальные изученные клеевые композиции («Спрут-4У», «Спрут-9М» и на основе жидкого натриевого стекла) не рекомендованы для использования в питьевом водоснабжении как не отвечающие гигиеническим требованиям.
Литература
1. Катаева С. Е. // Гиг. и сан,— 1987,—№ 5.—С. 12—14.
2. Мономерные клеи / Притыкин Л. М., Кардашов Д. А., Вакула В. А. и др.— М.. 1988.
3. Тимофеевская Л. А., Мельникова Н. Н. // Гиг. и сан.— 1980,—№ 8,— С. 50—51.
4. Шефтель В. О. // Там же.— 1976,— № 10,— С. 88—90.
5. Шефтель В. О., Рахманин Ю. А. // Водоснабжение и сан. техника.— 1982,—№ 10,— С. 8—9.
Поступила 05.12.89
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 614.777:574.64|-074
Н. Н. Сахновская, А. К. Маненко, О. П. Иванова, Л. А. Комиссарова, А. М. Ященко
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ТРИЭТИЛФОСФАТА В ВОДЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
Львовский медицинский институт
Триэтилфосфат (триэтиловый эфир ортофос-форной кислоты — ТЭФ) — бесцветная жидкость с приятным фруктовым запахом. Молекулярная масса 182,16, температура кипения 216 °С, упругость пара при 20 °С 0,27 мм рт. ст. Содержание действующего начала 99,5 %. Смешивается с водой, этанолом, ацетоном в любых соотношениях.
ТЭФ используется в народном хозяйстве в качестве пластификатора, а также исходного сырья для получения фосфорорганических пестицидов. Наличие ТЭФ в производственных сточных водах и обусловленная этим возможность попадания его в водоемы хозяйственно-бытового назначения послужили основанием для осуществления экспериментальных исследований с целью гигиенического регламентирования препарата в воде водных объектов. Токсиколого-гигиеническая характеристика ТЭФ изучена в объеме, предусмотренном методическими документами [1—4].
При органолептической оценке воды, содержащей вещество, выявлено, что препарат придает ей специфический приятный фруктовый запах и вяжущий слегка сладковатый привкус. Бригадный метод и проведенные закрытые опыты позволили определить величины средних эффективных концентраций, соответствующих 1 баллу, по влиянию ТЭФ на запах и привкус воды при 20 °С. Их уровень составляет по запаху 1600 (1340— 1860) мг/л, по привкусу 750 (330—1770) мг/л. Порог ощущения запаха при повышении температуры водных растворов до 60 °С равен 330 мг/л.
Хлорирование воды общепринятыми дозами хлора не изменяет интенсивности и характера запаха и привкуса. ТЭФ в диапазоне концентраций 3750—15 000 мг/л образует крупно- и мелкопузырчатую пену, исчезающую в течение 1 мин. Препарат не оказывает влияния на прозрачность, цвет воды, не образует пленки на ее поверхности.
ТЭФ при содержании 0,03 мг/л не влияет на биохимическую потребность в кислороде (БПК), в концентрации 0,3 мг/л повышает ее на 10—12 % по сравнению с контролем. Препарат в концентрациях 30 и 300 мг/л оказывает влияние на содержание растворенного в воде кислорода. Выявлена тенденция к торможению процессов нитрификации по сравнению с контролем в присутствии ТЭФ в концентрациях 3 мг/л и выше. С помощью указанных методов изучения влияния препарата на общий санитарный режим водоемов по отдельным показателям и в совокупности установлена ПК на уровне 0,3 мг/л (повышение БПК).
По данным косвенного метода ТЭФ относится к умеренно-стабильным веществам в водных растворах, приготовленных на водопроводной и кондиционированной воде, по данным прямого метода—к опасным веществам (ГОСТ 17.1.3.04—82).
Согласно ГОСТу 12.1.077—76, ТЭФ относится к 3-му классу опасности — ЬОзо его при перораль-ном введении белым крысам составила 834,25 (624,31 —1044,19) мг/кг [6]. Различия видовой и половой чувствительности к препарату не выраже-
2 Гигиена и санитария № 5
17
